Um motor térmico recebe 1100 calorias de uma fonte quente mantida a
e transfere parte dessa energia para o meio ambiente a
. Qual o trabalho máximo, em calorias, que se pode esperar desse motor?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um motor térmico que recebe 1100 calorias de uma fonte quente a
e transfere parte dessa energia para o ambiente a
. Precisamos descobrir qual é o trabalho máximo que esse motor pode realizar. Para isso, vamos usar os conceitos de eficiência de um motor térmico, especificamente a eficiência de Carnot, que nos dá o limite máximo de eficiência para qualquer motor térmico operando entre duas temperaturas.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que as fórmulas de eficiência térmica usam a escala Kelvin. A conversão é feita adicionando 273 à temperatura em Celsius.
Passo 3
Agora, vamos calcular a eficiência máxima possível usando a fórmula da eficiência de Carnot:
Substituindo os valores:
Passo 4
Com a eficiência calculada, podemos determinar o trabalho máximo que o motor pode realizar. A relação entre o trabalho realizado (
), a eficiência (
) e o calor recebido da fonte quente (
) é dada por:
Substituindo os valores:
Resposta
O trabalho máximo que se pode esperar desse motor é de aproximadamente 444,4 calorias.